JPH10272455A - 純水製造方法 - Google Patents
純水製造方法Info
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- JPH10272455A JPH10272455A JP9080310A JP8031097A JPH10272455A JP H10272455 A JPH10272455 A JP H10272455A JP 9080310 A JP9080310 A JP 9080310A JP 8031097 A JP8031097 A JP 8031097A JP H10272455 A JPH10272455 A JP H10272455A
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Abstract
水を製造する方法において、脱炭酸処理後のアルカリ添
加を不要とし、薬剤使用量を低減する。 【解決手段】 原水を酸性条件下に脱炭酸処理してpH
の上昇した脱炭酸処理水を得、この脱炭酸処理水にアル
カリを添加することなく活性炭と接触させた後、脱イオ
ン処理する。 【効果】 CO2 除去効率の高い脱炭酸手段を用い、p
Hの上昇した脱炭酸処理水が得られるようにCO2 を高
度に除去する。pHの上昇した脱炭酸処理水を得ること
で、脱イオン処理に先立つアルカリ添加が不要となる。
脱炭酸処理水を活性炭処理することで、活性炭の触媒作
用でわずかに残留するCO2 のイオン化を促進するた
め、アルカリ無添加で効率的な脱イオン処理を行える。
Description
率的に製造する方法に関する。
他の水から純水を製造する方法として、これらの水を前
処理(除濁、除塩素)した後、酸を添加して脱気装置で
脱炭酸処理し、脱炭酸処理水を2段に直列配置した逆浸
透(RO)膜分離装置に順次通水処理(2段RO処理)
し、更にRO処理水をイオン交換装置で処理する方法が
ある。
処理水質の改善を図るために、RO膜分離装置の給水に
水酸化ナトリウム(NaOH)等のアルカリを注入し、
RO膜分離装置に供給される水中に残留する炭酸(CO
2 )をイオン化(HCO3 -,CO3 2- )してRO処理す
る方法が提案されている。
は、原水に酸を添加して炭酸成分をCO2 ガス化した
後、膜脱気装置で脱気処理し、その後、脱気処理水にア
ルカリを添加して残留するCO2 をイオン化し、次いで
2段RO処理する方法が記載されている。この特公平8
−29315号公報の第3図のpHとCO2 ,HCO3
-,CO3 2-の分布との関係を示すグラフから明らかな
ように、膜脱気装置におけるCO2 の除去にはpH4以
下の酸性条件が最適である。
原水に酸を加えて脱炭酸処理し、脱炭酸処理水にアルカ
リを添加した後、2段に直列に配置したRO膜分離装置
に順次通水する方法が記載されている。
は、溶存酸素(DO)濃度50ppb以下、更には10
ppb以下にまで低減可能な膜脱気装置として、原水の
流路間隔を190μm以下としたものが記載されている
が、この特開平6−134446号公報の記載は脱気法
に留まり、RO処理との組み合せについての記載はな
い。
添加して脱炭酸処理した後、RO処理に先立ち、更にア
ルカリを添加して、残留するCO2 をイオン化する必要
がある。
酸を添加し、その後RO処理に先立ちアルカリを添加す
ることとなり、薬剤を多く必要とするという欠点があっ
た。特に、特公平8−29315号公報記載の方法で
は、CO2 の除去が不十分であるため、RO処理に先立
ち添加するアルカリの添加量が多かった。また、特公平
6−49191号公報記載の方法でも、脱炭酸処理後、
若干のpHの上昇があるが、やはり、RO処理に先立っ
てアルカリを添加する必要がある。
を脱炭酸処理した後脱イオン処理して純水を製造する方
法において、脱炭酸処理後のアルカリ添加を不要とし、
薬剤使用量を低減する純水製造方法を提供することを目
的とする。
は、原水を酸性条件下に脱炭酸処理してpHの上昇した
脱炭酸処理水を得、該脱炭酸処理水にアルカリを添加す
ることなく活性炭と接触させた後、脱イオン処理するこ
とを特徴とする。
炭酸手段を用い、pHの上昇した脱炭酸処理水が得られ
るようにCO2 を高度に除去する。このようにCO2 が
少なくpHの上昇した脱炭酸処理水を得ることで、脱イ
オン処理に先立つアルカリ添加が不要となる。
脱炭酸手段及びその作用効果について説明する。
の除去効率はpH条件で異なりpHが4以下で最も良い
とされている。一方、DOの除去は、pH等の影響を受
けることはない。本発明では、DO除去率の良い高効率
脱気装置を用いることにより、CO2 除去率をも高め、
CO2 の除去を効率的に行う。これにより、水中の溶存
炭酸成分がH+ +HCO3 -→H2 O+CO2 (ガス)と
なり、CO2 がガス化する過程でH+ イオン即ち、酸が
消費され、水のpHが上昇する。
の脱気装置を用いて、CO2 の除去によりpHを高め、
アルカリ性の脱炭酸処理水を得る。しかも、本発明では
脱炭酸処理水を活性炭処理することで、活性炭の触媒作
用によりわずかに残留するCO2 のイオン化を促進する
ため、アルカリ無添加で効率的な脱イオン処理を行え
る。
実施の形態を説明する。
を示す系統図である。
に応じて除濁、除塩素等の前処理を施して得られる原水
に酸を添加した後、脱気装置1で脱気処理する。
DOを2ppb以下にまで低減可能な高DO除去率で、
高CO2 除去率の高効率膜脱気装置が好ましい。このよ
うな膜脱気装置の脱気膜の型式としては、コンパトなモ
ジュールで大きな膜面積を得ることができる中空糸膜が
最も好ましい。中空糸膜を使用する場合には、内部還流
型、外部還流型のどちらも使用することができるが、内
部還流型中空糸モジュールにおいては、中空糸膜の内径
が190μm以下特に、中空糸膜の内径が60μm〜1
90μmであることが好ましい。この内径が60μm未
満になると中空糸内部を流れる水の圧力損失が極めて大
きくなり、多量の水を処理することが困難となる。
過せず脱気対象となる気体を十分良く透過させ、総括透
過速度Qが膜自身の気体透過速度律速とならない膜であ
れば良いが、例えば、酸素透過速度が1×10-5cm3
/cm2 ・sec・cmHg以上、水蒸気の透過速度が
400cm3 (STP)/cm2 ・sec・cmHg以
下の膜が好ましい。なお、膜自身の気体の透過速度の測
定はASTM−D1434に準拠して容易に行われる。
また膜の水蒸気透過速度の測定は、膜の一方の側に水を
満たし、反対側を減圧し、透過してきた水をコールドト
ラップに捕捉しその量を測定することにより容易に求め
ることができる。この時、膜の両側の水蒸気の圧力差
は、水のその測定温度での飽和水蒸気圧から減圧側の真
空度を減じた値とする。
が好ましく、例えばポリオレフィン、ポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリフッ化ビニリデン、シリコーン、フ
ッ素樹脂、ポリメチルペンテン等が挙げられる。親水性
の膜は水の遮断性及び水蒸気の遮断性の点で好ましくな
い。
合膜、その他いずれでも良く特に制限するものではない
が、不均質膜、特にポリメチルペンテンを主成分とする
不均質膜が、酸素、窒素、炭酸ガス等の気体透過速度が
大きく、且つ水蒸気のバリヤー性が高く最も好ましい。
合、脱気装置1に導入される水のpHは過度に小さくす
る必要はなく、pH4.5〜5.0程度で良い。このp
Hを4.5より低くすると、加える酸が多く残留するた
め脱炭酸処理によりpHの上昇した脱炭酸処理水を得る
ことが難しい。また、このpHが5.0より高いとCO
2 の除去効率が低下する。
(H2 SO4 )、塩酸(HCl)等が好適である。
Hは6.0〜6.8程度であることが好ましい。このp
Hが6.0より低いと脱イオン処理を効率的に行うこと
ができず、6.8より高いpHにまで脱炭酸することは
実用上困難である。また、CO2 の除去には水温の影響
が大きいため、膜脱気装置入口で熱交換器により温度調
整を行うことが望ましい。
気装置1の流出水は、アルカリを添加することなく、活
性炭塔2に通水し、その後、第1段目のRO膜分離装置
(以下「第1RO膜分離装置」と称す。)3、第2段目
のRO膜分離装置(以下「第2RO膜分離装置」と称
す。)4に順次通水して脱イオン処理する。
もと、CO2 のイオン化を十分に進行させるために、活
性炭塔2の滞留時間が60秒以上、特に150〜200
秒程度となるような速度とするのが好ましい。
水を活性炭処理して得られる活性炭塔2の流出水は、水
中のCO2 がほぼ完全にイオン化された水であるため、
2段RO処理による脱イオン処理で、極めて高水質の処
理水を得ることができる。
加は不要であるが、RO膜分離装置でのアンモニアイオ
ン等の除去性を高めるため、微量の酸を添加しても良
い。
としては特に制限はなく、通常のRO膜の他、表面をカ
チオン荷電させた正荷電膜等の荷電膜等を用いることも
できる。
段RO処理で行っているが、更にRO膜分離装置を設け
て3段RO処理を行っても良い。また、2段RO処理
後、イオン交換処理を行って、純度を高めても良い。
に、半導体工場等の超純水システムの一次純水システム
における処理コストの低減、水質の向上及び処理効率の
向上に有効である。
り具体的に説明する。
H4.7〜4.8とした水を、膜脱気装置で脱気処理し
た後、活性炭塔にSV=20hr-1(滞留時間3分)で
通水し、その後、2段に直列配置したRO膜分離装置に
順次通水した。
メチルペンテンからなる不均質中空糸膜(中空糸膜の内
径185μm,酸素透過速度1.0×10-5cm3 /c
m2・sec・cmHg,水蒸気透過速度400cm3
/cm2 ・sec・cmHg)である。また、第1RO
膜分離装置及び第2RO膜分離装置で用いたRO膜は次
の通りである。
ンチ) 第2RO膜分離装置:日東電工製「ES−20」(4イ
ンチ) 各部の水のpHと、膜脱気処理水のDO濃度及び得られ
た処理水(第2RO膜分離装置の透過水)のIC(Inor
ganic Carbon:全炭酸成分(CO2 ,HCO3 -及びCO
3 2- )を炭素換算した値)濃度を調べ、結果を表1に示
した。
処理水を直接2段RO処理したこと以外は同様に処理を
行い、結果を表1に示した。
立ちアルカリを添加することなく、高純度の純水を製造
することができることがわかる。
法によれば、原水を脱炭酸処理した後脱イオン処理して
純水を製造するに当り、脱炭酸処理水にアルカリを添加
することなく効率的な脱イオン処理を行うことができ
る。このため、薬剤使用量が低減され、低コストで効率
的に高純度の純水を製造することが可能となる。
図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 原水を酸性条件下に脱炭酸処理してpH
の上昇した脱炭酸処理水を得、該脱炭酸処理水にアルカ
リを添加することなく活性炭と接触させた後、脱イオン
処理することを特徴とする純水製造方法。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08031097A JP3899583B2 (ja) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | 純水製造方法 |
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JPH10272455A true JPH10272455A (ja) | 1998-10-13 |
JP3899583B2 JP3899583B2 (ja) | 2007-03-28 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007289887A (ja) * | 2006-04-26 | 2007-11-08 | Kurita Water Ind Ltd | 純水製造装置 |
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1997
- 1997-03-31 JP JP08031097A patent/JP3899583B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP3899583B2 (ja) | 2007-03-28 |
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